2013年1月27日 星期日

半導體應用的下一個目標是「人體」

半導體的應用範圍不斷擴大,下一個目標是「人體」

2013/01/28 00:00





       【日經BP社報導】對於已經開闢出多種用途的半導體技術來說,尚未開拓的應用領域之一就是人體。可模仿大腦活動進行靈活的運算處理,或者由晶片刺激神經以抑制疾病的發作——這類與人體相關的技術開發越來越活躍。

通過固體元件製作神經元和突觸
「IEDM 2012」上不斷出現通過CMOS電路實現神經通路中神經元功能的成果,以及通過ReRAM存儲元件實現突觸功能的成果。(圖:(a)由本刊根據史丹佛大學等的資料製作,(b)由本刊根據南韓光州科學技術學院等的資料製作)

       在2012年12月的「IEDM(International ElectronDevices Meeting)2012」上,三家研究機構相繼發佈了通過CMOS電路和可變電阻式記憶體(ReRAM),再現由神經細胞(Neuron,神經元)和突 觸(Synapse)構成的神經通路的成果。這是一次利用固體元件實現像大腦一樣具有學習功能,可根據輸入資訊靈活改變構造的運算電路的嘗試。

       ReRAM存儲元件具有電阻值根據載入電壓逐漸變化的性質。該性質類似於決定資訊存儲強度的突觸結合強度,隨著在突觸間交換的信號轉導量而 發生變化的現象。也就是說,如果將ReRAM存儲元件當做突觸的話,可以與起到神經元作用的CMOS電路組合使用,製作出擁有學習功能的運算電路。南韓光 州科學技術學院(Gwangju Institute of Science and Technology)等研發小組根據這個思路,開發出了可通過學習進行圖案識別的半導體電路。

       在將於2013年2月舉行的「ISSCC(International Solid-State Circuits Conference)2013」上,台灣研發小組將發佈可即時檢測癲癇的發作情況並刺激神經,從而抑制癲癇發作的SoC(System on a Chip)。晶片面積不到14mm2,支援無線供電,可嵌入體內使用。(記者:大下 淳一,《日經電子》)

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